JPH059366A - エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性、耐湿性が優れたエポキシ樹脂組成物
を提供する。 【構成】 エポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹
脂、無機フィラー、更にフェノール性水酸基含有ポリア
ミドイミドまたはフェノール性水酸基含有ポリアミドを
主成分として成る半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エポキシ樹脂の耐熱性
と強靱性を改善したエポキシ樹脂組成物に関し、更に、
このエポキシ樹脂組成物を用いた樹脂封止型半導体装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からエポキシ樹脂は接着剤、積層板
等に代表される電子機器ないし電子部品を構成するため
の基材、トランジスター、ＩＣ等を被膜するための封止
材料用の樹脂として使用されてきた。特にＩＣ用封止材
料として需要が拡大している。エポキシ樹脂は、その電
気的特性、接着性、熱特性、コストの面等が優れている
ために、その利用範囲は非常に広い。しかし、エポキシ
樹脂は、一般に脆く、硬化時や使用時の応力歪み、熱や
力学的衝撃によって容易にクラックが発生する問題があ
る。この問題に対して、長鎖脂肪族基やゴム状性質を持
つ硬化剤の使用、エラストマー的性質を持つ化合物の添
加、アスファルト物質、グリコール類等の可塑剤の添
加、エポキシ化合物自体にゴム弾性を示す分子基の導
入、靱性の高い熱可塑性高分子の導入などその強靱性を
図ることが行われている。（越智 光一、高分子３８
（３）、２００、１９８９）

【０００３】一方、半導体装置などの電子回路部品の封
止方法としては、従来より金属やセラミックスによる封
止やフェノール樹脂、シリコン樹脂およびエポキシ樹脂
などによる樹脂封止が提案されている。これらの中では
経済性、生産性、物性のバランスの点からクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂をベースにして、このエポキシ
樹脂の硬化剤としてノボラック型フェノール樹脂および
充填剤としてシリカ粉末等を配合したエポキシ樹脂組成
物による樹脂封止が中心になっている。また、最近では
半導体集積回路の分野において、高集積化、高信頼性の
技術開発と同時に、回路基板への半導体装着工程の自動
化が推進されている。例えば、フラット・パッケージ型
の半導体装置を回路基板に取り付ける場合、従来は、リ
ードピン毎に半田付けを行っていたが、最近は表面実装
化技術の発展により前記フラット・パッケージ型の半導
体装置を赤外線等で半田を気化させた中に曝して半田付
けする方法（以下ＶＰＳと称する）や、半田浴などに浸
漬して半田付けを行う方法が広く採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これ
らの物質がエポキシ樹脂と十分に相溶しない、混合に
よって形成される海島構造サイズが大きく、十分な複合
化の特性が得られない、エポキシ樹脂の優れた耐熱性
や接着性等の特性を損なう、非常にコスト高となる等
の問題が発生している。特に、半導体部品や電子部品な
どを封止したエポキシ樹脂組成物の硬化物からなる封止
樹脂には、プリント基板に実装する際のソルダリングに
耐える耐熱性を持つことが要求されるばかりでなく、最
近のＩＣは薄くする傾向に対して、薄くても曲げ等に強
い強靱な封止樹脂が要求されている。しかし、従来のエ
ポキシ樹脂、ノボラック形フェノール樹脂およびシリカ
粉末からなる樹脂組成物で封止した半導体装置は、装置
全体を半田浴に浸漬またはＶＰＳに暴露すると、外部ク
ラックが発生するとか、耐熱性が不十分という問題を有
している。とくに、吸湿した半導体装置を半田浴に浸漬
またはＶＰＳに暴露すると、封止樹脂と半導体チップお
よびリード・フレームとの間が剥離して、著しい耐湿性
劣化を生じ、電極の腐食による断線、クラックによる金
線切断や、水分によるリーク電流の発生などにより、長
時間の信頼性を保証することが出来ないという問題があ
った。このため半導体装置全体を半田浴に浸漬またはＶ
ＰＳに暴露しても、外部クラックが発生しない十分な耐
熱性を有し、耐湿性劣化の少ないエポキシ樹脂組成物の
開発が強く要望されていた。本発明は上述した問題点の
解消を課題とするものであり、特に耐熱性と強靱性に優
れたエポキシ樹脂組成物とこのエポキシ樹脂組成物を半
導体封止用に適用した場合、半田付け工程での優れた耐
熱性と耐湿性を有する。 エポキシ樹脂組成物を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、分子中にイミドま
たはアミド骨格を有し、かつフェノール性水酸基を含有
する樹脂と、エポキシ樹脂とを反応させることにより、
耐熱性と靱性に優れたエポキシ樹脂が得られ、半導体封
止用エポキシ樹脂として優れた特性が得られることを見
いだし、本発明を完結した。すなわち、本発明は、エポ
キシ樹脂と下記一般式（Ｉ）で示すフェノール性水酸基
含有ポリアミドイミド、または一般式（II）で示すフェ
ノール性水酸基含有ポリアミドとを反応させて得た変性
エポキシ樹脂をエポキシ樹脂中にに含有させることを特
徴とするエポキシ樹脂組成物であり、更に、このエポキ
シ樹脂組成物に、硬化剤としてノボラック型フェノール
樹脂および無機フィラーを含有させた組成物で半導体チ
ップを封止した樹脂封止型半導体装置である。

【化５】 （式中、ｍ＝１〜４００の整数、ｎ＝０〜４００の整
数、ｍ／（ｍ＋ｎ）＝０．０１〜１．０、Ａｒ¹ は４価
の芳香族有機基であり、４個のカルボニル基がそれぞれ
別の炭素原子に直接結合し、かつ各対のカルボニル基は
Ａｒ¹ 基中における隣接炭素原子に結合し、Ｒは芳香
族、脂環式の二価の有機基、Ａｒ³ は二価の芳香族基、
Ａｒ²はフェノール性水酸基を含有する二価の芳香族基
を示す）

【化６】 （式中、ｍ＝１〜４００の整数、ｎ＝０〜４００の整
数、ｍ／（ｍ＋ｎ）＝０．０１〜１．０、Ａｒ⁵、Ａｒ⁶
は二価の芳香族基、Ａｒ⁴はフェノール性水酸基を含有
する二価の芳香族基を示す）

【０００６】本発明において、使用するエポキシ樹脂
は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであ
って、このようなものとして、例えば、グリシジルエー
テル類、グリシジルエステル類、グリシジルアミン類、
線状脂肪族エポキシド類、脂環式エポキシド類、ヒダン
トイン型エポキシ類、などからなる樹脂が挙げられる。
グリシジルエーテル類としては、例えば、ビスフェノー
ルのグリシジルエーテル、フェノールボラックのポリグ
リシジルエーテル、アルキレングリコール又はポリアル
キレングリコールのグリシジルエーテルなどが挙げられ
る。このビスフェノールのグリシジルエーテルとして
は、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフ
ェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、テトラメチルビ
スフェノールＡ型、テトラメチルビスフェノールＦ型、
テトラメチルビスフェノールＡＤ型、テトラメチルビス
フェノールＳ型、テトラクロロビスフェノールＡ型、テ
トラブロモビスフェノールＡ型などの二価フェノール類
のジグリシジルエーテルが、フェノールノボラックのポ
リグリシジルエーテルとしては、例えば、フェノールノ
ボラック、クレゾールノボラック、ブロム化フェノール
ノボラックなどのノボラック樹脂のポリグリシジルエー
テルが、アルキレングリコール又はポリアルキレングリ
コールのジグリシジルエーテルとしては、例えば、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングコール、ブタン
ジオールなどのグリコール類のジグリシジルエーテルが
挙げられる。また、前記グリシジルエステル類として
は、例えば、ヘキサヒドロフタル酸のグリシジルエステ
ルやダイマー酸のグリシジルエステルなどが挙げられ、
グリシジルアミン類としては、例えば、トリグリシジル
アミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノ
ール、トリグリシジルイソシアネートなどが挙げられ
る。更に、線状脂肪族エポキシド類としては、例えば、
エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油などが挙
げられ、脂環式エポキシド類としては、例えば、３，４
−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチルカルボキ
シレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカル
ボキシレート、水素添加型ビスフェノールエポキシなど
が挙げられる。ヒダントイン型エポキシ類として、ジグ
リシジルヒダントイン、グリシジルグリシドオキシアル
キルヒダントイン等がある。

【０００７】本発明で使用するエポキシ樹脂用の硬化剤
としては、例えば、ビス（４−アミノフェニル）スルホ
ン、ビス（４−アミノフェニル）メタン、１，５−ジア
ミノナフタレン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニ
レンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、２，６−ジク
ロロ−１，４−ベンゼンジアミン、１，３−ジ（ｐ−ア
ミノフェニル）プロパン、ｍ−キシリレンジアミン等の
芳香族アミン系化合物、エチレンジアミン、ジエチレン
トリアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミ
ノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、メンセン
ジアミン、イソフォロンジアミン、ビス（４−アミノ−
３−メチルジシクロヘキシル）メタン、ポリメチレンジ
アミン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族アミン系化合
物、ポリアミノアミド系化合物、ドデシル無水コハク
酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等
の脂肪族酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル
ヘキサヒドロ無水フタル酸等の脂環式酸無水物、無水フ
タル酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテー
ト、グリセロールトリストリメリテート等の芳香族酸無
水物、フェノール樹脂類、アミノ樹脂類、ユリア樹脂
類、メラミン樹脂類、ジシアンジアミドおよびジヒドラ
ジン化合物類、イミダゾール化合物類、ルイス酸および
ブレンステッド酸塩類、ポリメルカプタン化合物類、イ
ソシアネートおよびブロックイソシアネート化合物類等
があげられるが、これらに限定されるものではない。

【０００８】本発明で用いられるフェノール性水酸基含
有ポリアミドイミドは一般式（Ｉ）で示され、またフェ
ノール性水酸基含有ポリアミドは一般式（II）で示され
る樹脂である。

【化７】

【化８】

【０００９】本発明におけるこれらのフェノール性水酸
基含有ポリアミドイミドまたはフェノール性水酸基含有
ポリアミドは、以下の方法で容易に製造できる。すなわ
ち、一般式（Ｉ）の樹脂は、芳香族テトラカルボン酸二
無水物、フェノール性水酸基含有芳香族ジアミンとフェ
ノール性水酸基を含有しない芳香族ジアミンとをＮ−メ
チル−２−ピロリドン等の有機溶媒中でテトラカルボン
酸基とアミノ基とを縮重合させてアミック酸を合成した
後、加熱脱水環化反応を行って、このアミック酸基をイ
ミド化することにより得られる。一方、一般式（II）の
樹脂は、芳香族ジアミンとフェノール性水酸基含有芳香
族ジカルボン酸とフェノール性水酸基含有しない芳香族
ジカルボン酸とをＮ−メチル−２−ピロリドン等の有機
溶媒中で、例えば、触媒として亜リン酸エステルとピリ
ジン誘導体の存在下でカルボン酸基とアミノ基とを縮重
合させることにより製造することが出来る。

【００１０】本発明において一般式（Ｉ）の樹脂の製造
に使用する芳香族テトラカルボン酸無水物としては、例
えば、ピロメリット酸二無水物、２，３，６，７，−ナ
フタリンテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，
４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，
２’，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
３，４，３’，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボ
ン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシルフェニ
ル）メタン無水物、ビス（３，４−ジカルボキシルフェ
ニル）エーテル無水物、２，２−ビス（３，４−ジカル
ボキシルフェニル）プロパン二無水物、３，４，３’，
４’−ジベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
４，４’−ビフタル酸二無水物、２，２−ビス（３，４
−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無
水物、等があり、これら単独又は混合して使用すること
ができる。

【００１１】前記一般式（Ｉ）の樹脂の製造に使用する
フェノール性水酸基を有するＡｒ²含有芳香族ジアミン
としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−，３−又は４−アミノ
フェニル）−５−ヒドロキシイソフタルアミド、Ｎ，
Ｎ’−ビス（２−，３−又は４−アミノフェニル）−５
−ヒドロキシテレフタルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（２
−，３−又は４−アミノフェニル）−２−ヒドロキシフ
タルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−，３−又は４−アミ
ノフェニル）−２−ヒドロキシイソフタルアミド、Ｎ，
Ｎ’−ビス（２−，３−又は４−アミノフェニル）−３
−ヒドロキシフタルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミ
ノ−３，５’−ジメチルフェニル）−５−ヒドロキシイ
ソフタルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノ−３，
５’−ジメチルフェニル）−２−ヒドロキシフタルアミ
ド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノ−３，５’−ジメチル
フェニル）−３−ヒドロキシフタルアミド、Ｎ，Ｎ’−
ビス（４−アミノ−ｎブチル）−５−ヒドロキシイソフ
タルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノ−ｎ−ヘキシ
ル）−５−ヒドロキシイソフタルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビ
ス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−５−ヒ
ドロキシイソフタルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（４
−アミノフェニルスルホニル）フェニル］−５−ヒドロ
キシイソフタルアミド、等があり、これら単独又は混合
して使用することができる。

【００１２】更に、前記一般式（Ｉ）または一般式（I
I）の樹脂の製造に使用するフェノール性水酸基を含有
しないＡｒ³またはＡｒ⁶含有芳香族ジアミンとして、ｍ
−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、メタ
トリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエ−
テル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェ
ニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテ
ル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’
−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，３’−ジメチ
ル−４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，
３’−ジエトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルチオ
エーテル、３，３’−ジアミノジフェニルチオエーテ
ル、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジ
メチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’
−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフ
ェニルメタン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジア
ミノジフェニルメタン、２，２’−ビス（３−アミノフ
ェニル）プロパン、２，２’−ビス（４−アミノフェニ
ル）プロパン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホキ
シド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、ベンチ
ジン、３，３’−ジメチルベンチジン、３，３’−ジメ
トキシベンチジン、３，３’−ジアミノビフェニル、ｐ
−キシリレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、１，
４−ジアミノナフタレン、１，５−ジアミノナフタレ
ン、２，６−ジアミノナフタレン、１，４−ビス（ｐ−
アミノフェニルイソプロピリデン）ベンゼン、１，３−
ビス（ｐ−アミノフェニルイソプロピリデン）ベンゼ
ン、１，３−ビス（ｐ−アミノフェノキシ）ベンゼン等
があり、これら単独又は混合して使用することができ
る。

【００１３】本発明において、一般式（II）の樹脂の製
造に使用するフェノール性水酸基を有するＡｒ⁴含有芳
香族ジカルボン酸としては、５−ヒドロキシイソフタル
酸、４−ヒドロキシイソフタル酸、２−ヒドロキシフタ
ル酸、３−ヒドロキシフタル酸、２−ヒドロキシテレフ
タル酸、等があるが、これらに限定されるものではな
い。

【００１４】また、一般式（II）の樹脂の製造に使用す
るフェノール性水酸基を有さないＡｒ⁵含有芳香族ジカ
ルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、３，３’−
メチレン二安息香酸、４，４’−メチレン二安息香酸、
４，４’−オキシ二安息香酸、４，４’−チオ二安息香
酸、３，３’−カルボニル二安息香酸、４，４’−カル
ボニル二安息香酸、４，４’−スルホニル二安息香酸、
１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレン
ジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、等が
あるが、これらに限定されるものではない。

【００１５】本発明のエポキシ樹脂組成物は、次の２つ
の方法により製造することができる。前記一般式
（Ｉ）または（II）で示されるフェノール性水酸基含有
ポリアミドイド又はフェノール性水酸基含有ポリアミド
とエポキシ樹脂とを反応させて変性エポキシ樹脂を合成
し、しかるのち、該変性エポキシ樹脂を未反応のエポキ
シ樹脂に混合する。この場合におけるエポキシ樹脂の適
正配合量は、前記一般式（Ｉ）または一般式（II）で示
されるフェノール性水酸基含有ポリアミドイドまたはポ
リアミドに対して１〜２０倍当量、好ましくは５〜１５
倍当量である。この反応は、アルカリ金属水酸化物、第
三アミン、第四級アンモニウム塩、イミダゾール類、ホ
スフィン類、ホスホニウム塩などの触媒の存在下に５０
℃以上、好ましくは７０℃以上の反応温度で１〜３０時
間行うことによって、本発明のエポキシ樹脂組成物を製
造することができる。

【００１６】前記で述べた適正配合量を越える大過
剰量のエポキシ樹脂に前記一般式（Ｉ）または一般式
（II）のフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドまた
はポリアミドを混合し、過剰量のエポキシ樹脂のうちの
一部は上記樹脂と反応させて変性エポキシ樹脂を形成さ
せ、残部は未反応のエポキシ樹脂として含有させること
によって製造することができる。

【００１７】本発明のエポキシ樹脂組成物中に含有する
前記一般式（Ｉ）または一般式（II）に示されるフェノ
ール性水酸基含有ポリアミドイミドまたはポリアミドは
反応に寄与するエポキシ樹脂および未反応のエポキシ樹
脂を含めた全エポキシ樹脂に対して０．１〜３０重量％
である。該ポリアミドイミドまたはポリアミドの含有量
が０．１重量％以下では該ポリアミドイミドまたはポリ
アミドを添加した効果が得られず、また３０重量％以上
の含有量では、トランスファー成形が困難になる、つま
りエポキシ樹脂組成物の溶触粘度が高くなり、金型への
注入が困難になり好ましくない。

【００１８】また、本発明のエポキシ樹脂組成物を得る
製造工程としては、エポキシ樹脂と前記一般式（Ｉ）ま
たは一般式（II）に示されるフェノール性水酸基含有ポ
リアミドイミドまたはポリアミドとをミキサー等で十分
均一に混合した後、熱ロールなどを使って、溶触混練し
て反応させてもよいし、あるいは、アミド系溶媒等の溶
媒中で両成分を混合させて反応させてもよい。とくに、
後者の方法は、エポキシ樹脂と相溶性が悪い前記一般式
（Ｉ）または一般式（II）に示されるフェノール性水酸
基含有ポリアミドイミドまたはポリアミドとの、より均
一な複合化が可能であるので好ましい。この場合、アミ
ド系溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン等が用いられる。

【００１９】本発明の樹脂封止型半導体装置に使用する
硬化剤としては、フェノール、アルキルフェノール等の
フェノール類と、ホルムアルデヒドあるいはパラホルム
アルデヒドとを反応させて得られるノボラック型フェノ
ール樹脂、およびこれらの変性樹脂、例えば、エチル化
もしくはブチル化ノボラック型フェノール樹脂、シリコ
ン変性フェノール樹脂等があげられる。さらに、本発明
ではこれらノボラック型フェノール樹脂を単独もしくは
複数併用して使用することが出来る。本発明の樹脂封止
型半導体装置に使用する組成物の上記硬化剤成分の配合
量は特に制限はないが、通常はエポキシ樹脂に対してフ
ェノール性水酸基のモル比が０．８〜１．２の範囲であ
ることが好ましい。

【００２０】本発明の樹脂封止型半導体装置用組成物に
使用する無機フィラーとしては、一般に市販されている
ものが使用されるが、なかでも、不純物含有量が低い溶
融シリカが好適である。該無機フィラーの平均粒径は３
０μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上では耐湿性および
成形性に悪影響を与える。無機フィラーの配合割合はエ
ポキシ樹物組成物に対して７０〜８５重量％の範囲が好
ましい。この割合が７０重量％未満では、本発明のエポ
キシ樹脂組成物の吸湿量が多くなり、半田耐熱性が低下
するために好ましくない。また、８５重量％を越えると
極端に流動性が悪くなって成形性が低下するので好まし
くない。

【００２１】本発明の樹脂封止型半導体装置用組成物に
は、必要に応じて硬化促進剤、染料や顔料等の着色剤、
酸化安定剤、光安定剤、カップリング剤、離型剤、応力
緩和剤、離燃剤等を配合することも出来る。硬化促進剤
としては、燐系、例えばトリフェニルホスフィン、ある
いは３級アミン系、例えば、トリエチルアミン、テトラ
エタノールアミン、１，８−ジアザ−ビシクロ［５，
４，０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルベンジルアミン、１，１，３，３−テトラメチルグア
ニジン、２−エチル−４−メチルイミダゾール、Ｎ−メ
チルピペラジン等、ホウ素系、例えば、１，８−ジアザ
−ビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムテトラ
フェニルボレート等が用いられる。離型剤としては、天
然ワックス類、合成ワックス類および長鎖脂肪酸の金属
塩類などを使用することが出来る。更に、応力緩和剤と
して、シリコンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、
ポリシロキサン類等が使用できる。

【００２２】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、以下の方法で製造する。すなわち、エポキシ樹脂と
前記一般式（Ｉ）または一般式（II）で示されたフェノ
ール性水酸基含有ポリアミドイミドまたはポリアミドと
を反応させて得た変性エポキシ樹脂および未反応エポキ
シ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物に、ノボラック型
フェノール樹脂と無機フィラーおよびその他の添加物を
必要に応じて適宜配合し、ミキサーなどで十分均一に混
合した後、熱ロールなどで溶融混練し、常温まで急冷し
たのち、通常の粉砕手段で粉砕し、さらに分級して封止
用樹脂組成物として得られる。

【００２３】

【実施例】以下、更に本発明を実施例を以て説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 合成例 １ Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノフェニル）−５−ヒドロキ
シイソフタルアミド１０．９ｇ（３０ミリモル）とｍ−
フェニレンジアミン１３．２ｇ（１２０ミリモル）と
３，４，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物４８ｇ（１５０ミリモル）をＮ−メチル−２−
ピロリドン４５０ｍｌに溶解し、窒素雰囲気下、室温で
６時間反応させ、ポリアミック酸を得た。このポリアミ
ック酸溶液を２００℃で２時間加熱し、脱水環化反応を
行った。放冷後、重合体溶液を大量のメタノール中に注
ぎ入れた。析出した固体を濾別し、洗浄、乾燥して、固
有粘度０．５５ｄｌ／ｇ（ジメチルアセトアミド溶液、
３０℃）のフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドを
得た。

【００２４】合成例 ２ イソフタル酸２０ｇ（１２０ミリモル）、３，４’−オ
キシジアニリン２６．４ｇ（１３２ミリモル）、５−ヒ
ドキシイソフタル酸２．６ｇ（２０ミリモル）、塩化リ
チウム３．９ｇ、塩化カルシウム１２．１ｇ、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン２４０ｍｌ、ピリジン５４ｍｌを１
１の４ツ口丸型フラスコの中に入れ、攪拌溶解させた
後、亜リン酸トリフェニル７４ｇを加えて、９０℃で４
時間反応させて、フェノール性水酸基含有アラミドオリ
ゴマーを含有した溶液を得た。この溶液を室温に冷却し
た後、メタノール２０１に投入して本発明に使用するフ
ェノール性水酸基含有ポリアミドを析出させた。この析
出ポリマーを更にメタノールで洗浄し、さらにメタノー
ル還流して精製した。得られたフェノール性水酸基含有
ポリアミドの固有粘度は０．８５ｄｌ／ｇ（ジメチルア
セトアミド溶液、３０℃）であった。

【００２５】 ＜ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂（Ａ）の作製＞ジ
メチルホルムアミド２００ｇ中に合成例１で得たフェノ
ール性水酸基を０．２モル％含有ポリアミドイミド２４
ｇを溶解させた後、エポキシ樹脂（クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、スミエポキシＥＳＣＮ−２２０Ｈ
Ｈ、エポキシ当量：２０５ｇ／ｅｑ、住友化学工業社
製）１１２ｇ、硬化促進剤であるトリフェニルホスフィ
ン０．０８ｇを加えて、９０℃で２時間反応させた。反
応終了後該反応溶液を水に投入して樹脂を析出させ、温
水で洗浄を繰り返し、更にテトラハイドロフランを加え
て減圧下でこれらの溶媒を共沸させて精製した後、真空
乾燥させ、ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂を得た。
得られた該エポキシ樹脂３ｍｇを約３０ｍｌのピリジン
に溶解した溶液に、フェノール性水酸基の呈色指示液
（無水塩化鉄（III）１ｇをクロロホルム１００ｍｌに
溶かし、更にピリジン８ｍｌを加えて後、析出物をろ過
して赤色溶液を調整して得られた）を数滴加えて攪拌し
たが、全く変色は認められず、この樹脂にはフェノール
性水酸基が全てグリシジル基と反応し、未反応のフェノ
ール性水酸基が含有されていないことを確認した。

【００２６】 ＜ポリアミド変性エポキシ樹脂（Ｂ）の作製＞合成例２
で得たフェノール性水酸基を１４モル％含有したポリア
ミド２４ｇ、エポキシ樹脂１４８ｇ（クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、スミエポキシＥＳＣＮ−２２０Ｈ
Ｈ、エポキシ当量：２０５ｇ／ｅｑ、住友化学工業社
製）、硬化促進剤であるトリフェニルホスフィン０．６
４ｇをジメチルフォルムアミド２００ｇに溶解させて、
実施例１と同様な操作を行って、ポリアミド変性エポキ
シ樹脂を得た。得られた該エポキシ樹脂を３ｍｇ約３０
ｍｌのピリジンに溶解した溶液に、フェノール性水酸基
の呈色指示液（無水塩化鉄（III）１ｇをクロロホルム
１００ｍｌに溶かし、更にピリジン８ｍｌを加えて後、
析出物をろ過して赤色溶液を調整して得られた）を数滴
加えて攪拌したが、全く変色は認められず、この樹脂に
はフェノール性水酸基が全てグリシジル基と反応し、未
反応のフェノール性水酸基が含有されていないことを確
認した。

【００２７】実施例１〜４ 表−１に示した配合比（数字は重量部を表す）で各成分
を常温でミキサーを使用して混合し、さらに９０〜１０
０℃に設定した熱ロールで約３時間混練し、常温に冷却
して樹脂組成物の混合塊を作製したのち、粉砕分級して
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。この
エポキシ樹脂組成物を１７５℃に加熱した金型内にトラ
ンスファー注入し、得られた成形品について、曲げ強度
およびハンダ耐熱性を評価した。結果を表−１に示す。

【００２８】比較例 実施例と同様に表−１に示した配合成分を溶媒混練して
から、粉砕機を通して粉砕し、比較用の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物を得た。

【００２９】表−１の各成分内容および評価方法は以下
の通りである。 ＜各成分内容＞ （Ａ）エポキシ樹脂：クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂（スミエポキシＥＳＣＮ−２２０ＨＨ、エポキシ当
量：２０５ｇ／ｅｑ、住友化学工業社製） （Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂：フェノール当量：
１０７ｇ／ｅｑ、住友ベークライト社製） （Ｃ）無機フィラー：平均粒径１０μｍ以下の粉砕溶融
シリカ（ＦＳ−３０、電気化学工業社製） （Ｄ）一般式（Ｉ）または（II）で示す樹脂： Ａ：一般式（Ｉ）に対応して合成例１で得たフェノール
性水酸基含有ポリアミドイミドをエポキシ樹脂と反応さ
せた生成物を含有する組成物 Ｂ：一般式（II）に対応して合成例２で得たフェノール
性水酸基含有ポリアミドをエポキシ樹脂と反応させた生
成物を含有する組成物 （Ｅ）硬化促進剤：２−メチルイミダゾール （Ｆ）ワックス：エステル系ワックス（ヘキスト・ワッ
クス Ｅ）

【００３０】＜評価方法＞ 曲げ強度：トランスファー成形によって得た１２．７ｘ
１２７ｘ６．３５ｍｍの曲げ試験片についてＡＳＴＭ
Ｄ−７９０記載の方法によって測定した 半田耐熱性：シリコン製チップを通常の４２アロイフレ
ームに接着したものに表−１に示す封止用樹脂組成物を
１７５℃９０秒間トランスファー成形し、１６ｘ１６ｘ
１．８ｍｍの４４ピンフラットパッケージ型成形品を得
た。これを１８０℃で５時間硬化した。この様にして得
られた成形品１６個を８５℃、８５％ＲＨ、１６８時間
の吸湿処理した後、２１５℃の半田気相（ＶＰＳ）中に
９０秒間暴露した後、この成形品でクラックが発生した
個数を表示した。

【００３１】このようにして得られたトランスファー注
型品の評価は、表−１からわかるように、本発明のエポ
キシ樹脂組成物が高い曲げ強度と半田耐熱性を有するこ
とを示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、半田耐
熱性が優れ、チップ面の剥離やチップエッジから発生す
るクラックが起こらない優れた特性を有するので、半導
体封止用成形材料として有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂と下記一般式（Ｉ）で示さ
   れるフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドまたは下
   記一般式（II）で示されるフェノール性水酸基含有ポリ
   アミドとを反応させて得た変性エポキシ樹脂を、エポキ
   シ樹脂中に含有させたことを特徴とするエポキシ樹脂組
   成物。 【化１】 （式中、ｍ＝１〜４００の整数、ｎ＝０〜４００の整
   数、ｍ／（ｍ＋ｎ）＝０．０１〜１．０、Ａｒ¹ は４価
   の芳香族有機基であり、４個のカルボニル基がそれぞれ
   別の炭素原子に直接結合し、かつ各対のカルボニル基は
   Ａｒ¹ 基中における隣接炭素原子に結合し、Ｒは芳香
   族、脂環式の二価の有機基、Ａｒ³ は二価の芳香族基、
   Ａｒ²はフェノール性水酸基を含有する二価の芳香族基
   を示す） 【化２】 （式中、ｍ＝１〜４００の整数、ｎ＝０〜４００の整
   数、ｍ／（ｍ＋ｎ）＝０．０１〜１．０、Ａｒ⁵、Ａｒ⁶
   は二価の芳香族基、Ａｒ⁴はフェノール性水酸基を含有
   する二価の芳香族基を示す）
2. 【請求項２】 前記一般式（Ｉ）で示されるフェノール
   性水酸基含有ポリアミドイミド又は、前記一般式（II）
   で示されるフェノール性水酸基含有ポリアミドをエポキ
   シ樹脂に対して０．１〜３０重量％含有させたことを特
   徴とする請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。
3. 【請求項３】エポキシ樹脂と下記一般式（Ｉ）で示され
   るフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドまたは下記
   一般式（II）で示されるフェノール性水酸基含有ポリア
   ミドとを反応させて得た変性エポキシ樹脂を、エポキシ
   樹脂中に含有させたエポキシ樹脂組成物とノボラック型
   フェノール樹脂および無機フィラーを主成分として含有
   する樹脂組成物で半導体チップを封止したことを特徴と
   する樹脂封止型半導体装置。 【化３】 （式中、ｍ＝１〜４００の整数、ｎ＝０〜４００の整
   数、ｍ／（ｍ＋ｎ）＝０．０１〜１．０、Ａｒ¹ は４価
   の芳香族有機基であり、４個のカルボニル基がそれぞれ
   別の炭素原子に直接結合し、かつ各対のカルボニル基は
   Ａｒ¹ 基中における隣接炭素原子に結合し、Ｒは芳香
   族、脂環式の二価の有機基、Ａｒ²はフェノール性水酸
   基を含有する二価の芳香族基、Ａｒ³ は二価の芳香族基
   を示す） 【化４】 （式中、ｍ＝１〜４００の整数、ｎ＝０〜４００の整
   数、ｍ／（ｍ＋ｎ）＝０．０１〜１．０、Ａｒ⁴はフェ
   ノール性水酸基を含有する二価の芳香族基、Ａｒ⁵、Ａ
   ｒ⁶ は二価の芳香族基を示す）